Hallo Allerseits, nach dem ich nun schon seit Stunden am rumsuchen bin schwirrt mir der Kopf und ich hab das Gefühl ich komm nicht so recht weiter... Bei meinem alten Peugeot hats neulich die Vorwiderstände für das Innenraumgebläse zerschossen, d.h. das geht jetzt nur noch auf der höchsten Stufe. Da man aber an den Motor (die Vorwiderstände sitzen da direkt dran) nur sehr schlecht rankommt (und weil ne selbstentwickelte Lösung sowieso viel besser ist als einfach Standartteile auszutauschen) wollte ich das ganze durch ne PWM Schaltung ersetzen. Da ich wie gesagt an den Motor nicht rankomm, kann ich nur an den Schalter in der Mittelkonsole gehen, der die Plusleitung schaltet. Das ganze wird also (leider) auf Highside/P-kanal Mosfets hinauslaufen. Das ist schon deshalb ungünstig, weil der Motor so (nach Kabeldicke und Sicherung geschätzte) 20A zieht, also Rds_on schon ordentlich ins Gewicht fällt, zumal ich nicht so ultraviel Platz für Kühlung etc. habe. Was mir im Moment noch am meisten Sorgen bereitet ist die Frequenz: Auf ein ständiges Brummen hab ich eigentlich keine Lust also bleiben nur <20Hz oder >20kHz. Was mir bei der hohen Frequenz Bauchschmerzen bereitet sind zum einen die zu erwartenden (selbst bei ordentlichen Treibern) höheren Schaltverluste im Mosfet und die Tatsache, dass ich ja die Schaltung (also insbesondere auch die Freilaufdiode) nicht direkt am Motor platzieren kann (der ist so grobe 1,5 Kabelmeter von meiner Platine entfernt), und da hab ich ein wenig Angst vor signifikanten Elektromagnetischen Störungen... Zum anderen scheinen mir <20Hz doch seeehr niedrig, da hab ich ein wenig Angst, dass das ordentliche Rückschläge aufs Bordnetz gibt und dass der Motor das nicht so gut verträgt (die Lager etc.), bzw. dass er (wie an manchen Stellen (zugegeben bei anderen Motorgattungen) berichtet wird) auf mysteriöse Weise ordentlich an Kraft verliert... Hat jemand da vielleicht schonmal Erfahrungen mit gemacht (ich habe hier zumindest schon drei,vier Threats gefunden, in denen es um PWM für Autogebläse ging, die haben auch schon weitergeholfen, aber eben noch nicht entscheident), schlaue Ideen oder einfach nur Kommentare dazu? mfg Martin
Martin schrieb: > Hat jemand da vielleicht schonmal Erfahrungen mit gemacht Unter 30 Hz würde ich nicht gehen. Bei schwacher Batterie/Bordnetz flackert sonst das Licht. Üblicherweise werden Frequenzen zwischen 30 und 140 Hz mit intelligenten Highside Switches verwendet. Bei höheren Frequenzen als 1-2kHz braucht man schon spezielle Maßnahmen (geregelte Anstiegsflanken) wenn man noch ungestört Radio hören will. Gruß Anja
Martin schrieb: > Was mir im Moment noch am meisten Sorgen bereitet ist die Frequenz: > Auf ein ständiges Brummen hab ich eigentlich keine Lust also bleiben nur > <20Hz oder >20kHz. Das ist quatsch. "Brummen" tut nämlich die Änderung des Stromes, nicht die Spannungsänderung. Bei ausreichend hoher Frequenz hast Du nur noch sehr geringe Stromwelligkeit (Ripple). Ich habe selbst mal bei meinem Fahrzeug die Gebläsesteuerung oszilloskopiert (übrigens ein Peugeot 207 mit Klimaautomatik) und ich glaube mich zu erinnern dass da 2 kHz verwendet wurden. Es existieren dazu auch Bilder mit dem tatsächlichen Kurvenverlauf, müßte diese jedoch noch heraussuchen (anderer Rechner). Anja schrieb: > Üblicherweise werden Frequenzen zwischen 30 und 140 Hz mit intelligenten > Highside Switches verwendet. Kommt drauf an, im Powertrain sind nach wie vor Mehrfach-LowSide Switches State auf die Art, zumindest bei europäischen OEMs. Freuquenzen bis 500 Hz sind üblich. Anja schrieb: > Bei höheren Frequenzen als 1-2kHz braucht man schon spezielle Maßnahmen > (geregelte Anstiegsflanken) wenn man noch ungestört Radio hören will. Jain. EMV-Störungen machen sich v.a. bei Stromänderungen bemerkbar, weniger durch steile Sapnnungsgradienten. Das liegt daran, dass die Störstrahlung im Bordnetz über das H-Feld und weniger über das E-Feld abgestrahlt wird. Deshalb macht sich eine zu steile Schaltflanke (z.B. durch falsche Konfiguration der Mehrfachendstufen) v.a. bei ohmschen Verbrauchern bemerkbar, als bei induktiven Lasten (vorausgesetzt ein Freilaufpfad ist vorhanden, d.h. es wird nicht gezenert). Schönes Beispiel ist die Lambdasondenheizung. Da merkt man das sofort :-)
Hallo, um Strörungen zu vermeiden könntest du am Ausgang einen Tiefpassfilter installieren. Damit hättest du auf der Leitung zum Motor dann wieder nur Gleichspannung. Zudem hättest du auch das Problem umgangen, dass Motoren gepulste Spannungen nicht unbedingt vertragen. In Industrieanlagen treten mit Frequenzumrichtern ähnliche Probleme auf, da werden dann direkt nach dem FU Sinusfilter verbaut. Du könntest dann auch schauen, ob du vielleicht direkt einen Schaltregler mit einstellbarem Spannungsausgang verwendest, statt die PWM selbst zu machen. Gruß Kai
Kai S. schrieb: > Hallo, > > um Strörungen zu vermeiden könntest du am Ausgang einen Tiefpassfilter > installieren. Die Spule des Gebläsemotors macht nichts anderes...
Hans schrieb: > Die Spule des Gebläsemotors macht nichts anderes... Aber eben "1,5 Kabelmeter", besser "Antennenmeter" weg.... Michael
Hans schrieb: > Kai S. schrieb: >> Hallo, >> >> um Strörungen zu vermeiden könntest du am Ausgang einen Tiefpassfilter >> installieren. > > Die Spule des Gebläsemotors macht nichts anderes... Ja und Nein. Rein vom elektrischen her ist das richtig, allerdings wird mit dem PWM Signal der Motor mechanich höher belastet. Wenn das PWM Signal direkt auf der Platine mit Spule und Kondensator wieder zu einer sauberen Gleichspannung geformt wird kann man die Platine abschirmen und hat damit weniger Probleme mit Einkopplungen in andere Systeme wie z.B. die Lautsprecher. Gruß Kai
Kai S. schrieb: > Ja und Nein. Rein vom elektrischen her ist das richtig, allerdings wird > mit dem PWM Signal der Motor mechanich höher belastet. Das ist quatsch, wenn die Frequenz richtig wählt wird. PWM-Steuerung für DC-Motoren und induktive Lasten ist Stand der Technik und Millionenfach bewährt im Automobil und sonstwo. Es kommt auf den Stromfluß durch Spule an und nicht auf die Sapnnung die anliegt. Nochmal zum Mitmeiseln. Die Spannungsgradienten des PWM-Signals sind nicht das Problem. Diese verursachen so gut wie keine Störungen. Die Störauskopplungen erfolgen nicht über das E-Feld bei derart niedrigen Frequenzen. Nimm mal einen Freuquenzgenerator, schließe 2m offenen Draht (Antenne) an und stelle 200 Hz Rechteck mit eine Amplitude von 14V ein. Was wird passieren? Nichts! Es erfolgt so gut wie keine Auskopplung. Viel problematischer ist das H-Feld. Durch die Masseführung über die Karosserie bilden sich u.U. sehr schöne Leiterschleifen mit großer Fläche aus. Diese können ausgezeichnet Störungen abstrahlen, sobald sich der Strom innerhalb der Leiterschleife (schnell) ändert. Hier kommt der Vorteil von induktiven Komponenten zum Tragen. Während der Freilaufphase wird der Stromfluß aufrecht erhalten. Es ist zwar immer noch ein Stromripple vorhanden, aber dessen Gradienten sind so flach, das diese kein Problem darstellen. Kai S. schrieb: > Wenn das PWM > Signal direkt auf der Platine mit Spule und Kondensator wieder zu einer > sauberen Gleichspannung geformt Dein hier beschriebener Tiefsetzsteller macht nichts anderes, mit dem Unterschied, dass Du den "Spannungsripple" (PWM) nicht auf der Zuleitung hast, was nicht das Problem darstellt. Mehr noch - Du bestreibst unnötigen zusätzlichen Aufwand, ausserdem muss aufgrund der viel kleineren Spuleninduktivität Deines Filters im Bezug zum Gebläsemotor die Schaltfrequenz um Größenordnungen höher ausfallen, was wieder ganz andere Probleme bereiten wird (Schaltverluste, Eingangsfilterbeschaltung), die Du so gar nicht hättest. Kai S. schrieb: > mit Einkopplungen in andere Systeme wie z.B. die Lautsprecher. Soso... gerade Lautsprecher. Denk mal drüber nach.
Die Auskopplung bei 200 Herz is ja eh minimal, der Draht is ja um Zehnerpotenzen zu kurz dafür ^^
D.h. also wenn ich mit der Frequenz eher in Richtung 20kHz gehe und am besten noch eine geeignete Spule mit auf die Platine bastel (hab nämlich leider überhaupt keine Idee, was für eine Induktivität mein Motor hat) sollte ich auf der sicheren Seite sein? Welche Spule sollte man denn da am besten nehmen? Schließlcih müssen da ja immer noch die 20A durch... Mit nem Kondensator auf der Platine wirds glaube ich eher schwierig, da ich wie gesagt an den Masseanschluss vom Motor nicht rankomme, und mir zum betreiben meiner Schaltung die Masse irgendwo aus der Mittelkonsole (z.B. vom Radio) klauen wollte, und ich weiß nicht, ob das so optimal ist, wenn ich den Kondensator da anschließe?
Martin schrieb: > D.h. also wenn ich mit der Frequenz eher in Richtung 20kHz gehe Nein! 500 Hz bis max. 2 kHz reichen aus Martin schrieb: > und am > besten noch eine geeignete Spule mit auf die Platine bastel (hab nämlich > leider überhaupt keine Idee, was für eine Induktivität mein Motor hat) Brauchst Du nicht, Deim Gebläsemotor wird irgendwas im ein- bis zweistelligen mH bereich haben Martin schrieb: > Mit nem Kondensator auf der Platine wirds glaube ich eher schwierig, da > ich wie gesagt an den Masseanschluss vom Motor nicht rankomme, und mir > zum betreiben meiner Schaltung die Masse irgendwo aus der Mittelkonsole > (z.B. vom Radio) klauen wollte, und ich weiß nicht, ob das so optimal > ist wenn ich den Kondensator da anschließe? Masse vom Autoradio klingt nach mutwilliger Einkopplung... :-) In diesem Fall bist Du wohl ohne Kondensator am Besten beraten.
Aber bist du dir sicher, dass man bei der Frequenz dann ncihts hört? Man liest ja praktisch immer dass PWM frequenzen im hörbaren Spektrum beim Motor zu Brummen führen. Ich mein in der Theorie leuchtet mir das schon ein, dass durch die Induktivität der Spule der resultierende Strom soweit geglättet wird, dass quasi eine eine niedrigere Gleichspannung entsteht, und doch kommt es ja wohl in einigen Fällen zum Brummen....
Was willst du mit einer Spule? P-FET und ~50Hz PWM mit einem NE555 und die Sache ist gegessen. Der Ausgang des 555 hat ordentlich Power und ist perfekt um MOSFETs anzusteuern. Leider ist die Auswahl bei P-FETs nicht so gross. Zwei IRF4905 parallel würden gehen. Bei 20A müsste jeder FET 4W abführen. Also passende Külkörper verwenden. Zwei IRF9310 wären besser falls du dir zutraust SMD-FETs zu löten. Die brauchen dann keinen Kühlkörper. Alternative wäre ein High Side Driver wie z.B. UCC27200. Dass ein DC-Motor keine PWM verträgt ist ausgemachter Blödsinn. Millionen Akkuschrauber, RC-Modelle, etc. beweisen das. Und wegen Störungen würde ich mir keine Gedanken machen. Gegen das was der Kommutator bzw. das Bürstenfeuer produziert ist ein MOSFET mit PWM ein Fliegenschiss.
Martin schrieb: > Ich mein in der Theorie leuchtet mir das schon ein, dass durch die > Induktivität der Spule der resultierende Strom soweit geglättet wird, > dass quasi eine eine niedrigere Gleichspannung entsteht, und doch kommt > es ja wohl in einigen Fällen zum Brummen.... Es entsteht keine Gleichspannung, sondern ein Gleichstrom. Zu einem Brummen kommt es nur, wenn der Stromripple zu groß ist, sodass innerhalb der Spule des Motors "Bewegung entsteht" (Nennen wir es mal Lautsprechereffekt). Übrigens: Eine vernünftige Masse brauchst Du für den Freilauf so oder so, egal welche Lösung Du verfolgst. Bedenke, dass der Freilauf den vollen Lüfterstrom tragen muss. Die Masse des Autoradios würde ich nicht dazu verwenden.
Heisenberg schrieb: > P-FET und ~50Hz PWM mit einem NE555 und > die Sache ist gegessen. Der Ausgang des 555 hat ordentlich Power und ist > perfekt um MOSFETs anzusteuern. Mehr als 50 Hz solltens schon sein, sonst entsteht tatsächlich ein Brummen.
Hans schrieb: > Übrigens: Eine vernünftige Masse brauchst Du für den Freilauf so oder > so, egal welche Lösung Du verfolgst. Bedenke, dass der Freilauf den > vollen Lüfterstrom tragen muss. Die Masse des Autoradios würde ich nicht > dazu verwenden. Oh mist, dass hatte ich irgendwie voll ausgeblendet... Mhm dann muss ich wohl doch nach dem Massekabel zum Motor kramen (iche hoffe mal dass der nicht direkt auf die Karosserie geht, sonst muss ich improvisieren...) Aber wenn ich dann sowieso schon ne "richtige" Masse hab, lohnt sich dann ein Kondensator, oder schaukelt sich das dann nur zum Schwinkreis auf? Ich meine durch die (Motor-)spule glätte ich ja den Strom, durch den Kondensator die Spannung, von daher bringt der Überhaupt was? Nicht dass der einfach nur warm wird..
Hans schrieb: > Mehr als 50 Hz solltens schon sein, sonst entsteht tatsächlich ein > Brummen. Kommt auf den Motor an. Die Frequenz sollte sowieso variabel sein damit man sie optimal einstellen kann.
Martin schrieb: > Aber wenn ich dann sowieso schon ne "richtige" Masse hab, lohnt sich > dann ein Kondensator, oder schaukelt sich das dann nur zum Schwinkreis > auf? Ich meine durch die (Motor-)spule glätte ich ja den Strom, durch > den Kondensator die Spannung, von daher bringt der Überhaupt was? Nicht > dass der einfach nur warm wird.. Wenn Du parallel einen Kondensator zum Motor schaltest, dann muss Dein PWM-Regler einen kapazitive Last schalten. Die Folge wären hohe Stromspitzen bei jedem Einschaltvorgang und vermutlich Schwingungen beim Auschalten des MOSFET. Wenn dann lieber ein RC-Glied mit einem MKP/FKP. Ein Kondensator (dicker Elko) kann auf der Eingangsseite des PWM-Stellers Sinn machen, denn hier hast Du den vollen Stromripple zum Bordnetz fließen.
aber hilft denn der Kondesator wirklich gegen den Stromripple? Was mir da grade ins Hirn schießt (kann aber auch abwegig sein): Ein genau zur PWM frequenz passenden Schwinkreis (müsste man irgendwie synchronisieren) vor die Schaltung, sodass bei "eingeschalteter" PWM phase der Strom zur Hälfte aus dem Bordnetzt durch die Schwinkreispule und zur anderen Hälfte aus dem Kondensator kommt und bei "ausgeschalteter" PWM phase die Spule den Kondensator wieder aufläd. Damit müsste ja beim Bordnetz ein konstanter Stromverbrauch ankommen...Ist aber mehr ne generelle spontane Idee, weiß nicht, ob das wirklich durchdacht und praktikabel ist...
Martin schrieb: > aber hilft denn der Kondesator wirklich gegen den Stromripple? Auf der Eingangsseite schon. Auf der Ausgangsseite hast Du praktisch keinen (wenig). Martin schrieb: > Was mir da grade ins Hirn schießt (kann aber auch abwegig sein): > Ein genau zur PWM frequenz passenden Schwinkreis (müsste man irgendwie > synchronisieren) vor die Schaltung, sodass bei "eingeschalteter" PWM > phase der Strom zur Hälfte aus dem Bordnetzt durch die Schwinkreispule > und zur anderen Hälfte aus dem Kondensator kommt und bei > "ausgeschalteter" PWM phase die Spule den Kondensator wieder aufläd. > Damit müsste ja beim Bordnetz ein konstanter Stromverbrauch > ankommen...Ist aber mehr ne generelle spontane Idee, weiß nicht, ob das > wirklich durchdacht und praktikabel ist... Ohne es im Detail durchgelesen zu haben, klingt das nach LLC-Wandler.
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